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Diviértase con una Termopila Hecha en Casa

Nota de Junio 1963, leida 54742 veces.

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No, el ventilador no está conectado. Una pila termoeléctrica transforma el calor enlatado, en electricidad, para hacer que aquél funcione. La cubierta, que aparece aquí colocada y consiste en una tapa atornillable, contribuye a confinar el calor

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Los cables conectados a cada brazo muestran una salida de .25 voltio. Las comprobaciones individuales, como está, indican si el voltaje es similar en cada uno

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Los cables de prueba fijados a los terminales de salida con los cuatro brazos conectados en serie. La lectura es de .9 voltio: la salida total del termocople

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Diviértase con una Termopila Hecha en Casa

 

Por Harold P. Strand

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TODOS ESTAMOS familiarizados con demostraciones comunes de electricidad transformada en calor -la plancha eléctrica y las quemaduras del aislamiento constituyen ejemplos de esto. Pero no muchos de nosotros hemos observado un procedimiento inverso, en que el calor se transforma en un suministro práctico de energía eléctrica.
He aquí planes para una sencilla pila termoeléctrica -o termopila- que genera la electricidad suficiente para hacer funcionar un ventilador. Su construcción, además, le proporcionará a usted gran entretenimiento.
Fue un profesor alemán llamado T. J. Seebeck el que descubrió, en 1821, que cuando calienta la unión de dos conductores metálicos diferentes se produce una corriente eléctrica. Desde entonces, muchos experimentadores han aprovechado este fenómeno para diseñar pilas termoeléctricas capaces de generar pequeñas cantidades de electricidad. Los termocoples usados hoy en la industria para medir temperaturas, también fueron un resultado del descubrimiento de Seebeck. Sin embargo, como suministro práctico de energía eléctrica, el "Efecto Seebeck" no ha sido muy eficiente que digamos.
En años recientes, los laboratorios se han interesado nuevamente en este sistema para obtener electricidad sin emplear piezas móviles. Se han logrado mejoras mediante el empleo de semiconductores y de nuevas técnicas que posiblemente den lugar a una eficiencia comparable a la que se obtiene con métodos corrientes para la generación de electricidad. No hay duda de que las investigaciones que se están llevando a cabo habrán de dar lugar a grandes desarrollos en este campo.
Desafortunadamente, no es fácil obtener semiconductores adecuados para experimentos termoeléctricos que pueda realizar un aficionado sin contar con experiencia ni con equipo de laboratorio. Sin embargo, es posible llevar a cabo algunos experimentos muy interesantes con alambre de termocople, el cual puede obtenerse y manipularse con facilidad. Un termocople es una unión de dos metales diferentes que, al calentarse, producen un pequeño voltaje. Al conectarse un número de termocoples en serie, se dispone de una pila termoeléctrica o termopila. Pueden obtenerse diversos tipos de alambre de termocople. Incluyen alambres de hierro y constantano, de cromel y aluminio, de cromel y copelo, de cromel y constantano. Estos alambres dobles pueden estar desnudos o aislados con un material de vidrio resistente al calor. Las juntas entre ellos se efectúan mediante soldadura.
En la pila termoeléctrica que se muestra aquí se emplean termocoples aislados de hierro y constantano, los cuales son muy sencillos, por lo que cualquier estudiante o experimentador casero podría duplicarlos. La fuente de calor es un recipiente de calor enlatado. Este producto. comercial de bajo costo es una forma de alcohol solidificado que arde con una llama caliente, totalmente inofensiva. El voltaje máximo generado es de un poco menos de un voltio -lo suficiente para hacer funcionar un motor pequeño con ventilador acoplado como demostración visual del fenómeno de la termoelectricidad. El motor que se muestra es un Aristo-Rev, el cual puede obtenerse fácilmente en cualquier almacén que venda artículos para modelistas. Tiene cojinetes de bolas y escobillas especiales de baja fricción, por lo que puede andar con un voltaje de apenas medio voltio. Funciona al aplicarse calor a las juntas de carga. 

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.Los extremos opuestos se tuercen entre sí después de fijar los termocoples a los brazos. Aquí, los termocoples adyacentes se conectan en serie y los alambres de trenzados se unen con soldadura de plata

 

 

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El collarín de cobre se fija a la parte inferior por medio de ménsulas aseguradas con uno de los dos pernos que se emplean para unir cada brazo. El collarín confina el calor al área de las juntas

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En las fotos puede apreciarse el diseño general de la pila térmica. Mediante abrazaderas, se fijan cuatro grupos de seis termocoples cada uno a brazos de asbesto y cemento (Transite) , con las juntas de carga proyectándose dentro de una abertura en el centro. Las juntas sin carga son empalmes en serie que se forman en los extremos exteriores. Se emplean alambres para conectar los cuatro brazos en serie en los terminales disponibles, por lo que hay un total de 24 termocoples conectados en serie.
Necesitará usted aproximadamente 10' (3,05 m) de cable de termocople de hierro y constantano No.20, compuesto de dos alambres con aislamiento trenzado de vidrio, así como aproximadamente 3 1/2' (1,07m) de alambre trenzado No.22 ó 24 para conectar los bornes. Este alambre debe tener un aislamiento resistente al calor, ya que es posible que el calor de la llama ablande el aislamiento plástico.
La plataforma central se eleva desde una base de Transite mediante soportes que consisten en pernos introducidos a través de trozos de tubo. Esto proporciona espacio para el envase de calor.
Los empalmes de las juntas sin carga se hacen torciendo entre sí el alambre rojo de un termocople y el alambre blanco del termocople adyacente. El alambre blanco es el de hierro, y actúa como positivo, mientras que el alambre rojo es el negativo. Para soldar estos empalmes, haga fluir soldadura de plata entre las vueltas de los alambres.
Es preferible soldar las juntas de carga con un soplete. Utilice un soplete de oxiacetileno con una llama lo bastante caliente para derretir y hacer fluir los dos metales entre sí, de manera que se forme una pequeña bola en el extremo.
Los cuatro brazos son iguales al que se muestra en la vista desarticulada que acompaña a este artículo. La plataforma a la cual estos brazos se encuentran fijados con pernos tiene un agujero de 1/4" (3,18 cm) de diámetro para dejar que el calor llegue a las juntas de carga. Esta abertura se puede hacer trazando el contorno de un círculo y perforando una serie de pequeños agujeros dentro de la marca. Luego se puede separar la pieza central y utilizar una lima de media caña para redondear y alisar los bordes. Después se corta la pieza por el centro para formar dos mitades. Se hace esto debido a que el calor puede hacer que el material se expanda y agriete.
Hay que colocar un collarín en el fondo para ayudar a confinar el calor; dicho collarín se hace fácilmente de un trozo de lámina de cobre de .025 ó .030" (0.63 ó 0,76 mm) de espesor; se emplean ménsulas angulares del mismo material para fijarlo. Cada brazo de estas ménsulas debe medir aproximadamente 5/16" ( 7,9 mm) por lado.

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http://www.mimecanicapopular.com/verhaga.php?n=79

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Comentario de EkOsmunidad ArkOiris el noviembre 28, 2015 a las 8:26pm

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Comentario de EkosOphia Elemental el mayo 13, 2013 a las 3:37pm

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